H2(g)+I2(g) <=ftharpoons 2 HI(g)
  1. Em um reator com 5 L são colocados 0,20 mol de ácido acético (H3 CCOOH) com 0,30 mol de álcool etílico (H3 CCH2 OH), a T^circ C, e espera-se atingir o equilíbrio. Sendo o valor de Kc, nessa temperatura, igual a 4, 0 times 10^-1, quais as concentrações de ácido acético e acetato de etila (H3 CCOOCH2 CH3) no equilíbrio?

Passo 1

Beleza, então o que a gente tem aqui é uma reação de esterificação:
H3CCOOH;+;H3CCH2OH ;<=ftharpoons; H3CCOOCH2CH3;+;H2O
O conteúdo é Constante de Equilíbrio (Kc). Vamos precisar:
  • Calcular as concentrações iniciais (mol/L) dos reagentes.
  • Montar uma tabela do tipo ICE (Inicial, Mudança, Equilíbrio).
  • Usar a expressão de para montar e resolver a equação para a quantidade que reage (vamos chamar de ).

Passo 2

Primeiro converte os mols em concentração: o volume do reator é 5 L.

  • Os produtos começam com zero concentração.

Passo 3

Agora a tabela ICE:
c|cccc & H3CCOOH & H3CCH2OH & H3CCOOCH2CH3 & H2O hline Inicial (M) & 0,04 & 0,06 & 0 & 0 Variação & -x & -x & +x & +x Equilíbrio & 0,04 - x & 0,06 - x & x & x çãí

Passo 4

A constante Kc = [H3CCOOCH2CH3],[H2O][H3CCOOH],[H3CCH2OH] = x times x(0,04 - x),(0,06 - x) = 4,0times10^-1 é dada por

Passo 5

Isso vira uma equação em x^2(0,04 - x)(0,06 - x) = 0,4 ;;Longrightarrow;; x^2 = 0,4,(0,04 - x)(0,06 - x) :
x^2 = 0,4l(0,0024 - 0,10x + x^2r) = 0,00096 - 0,04x + 0,4,x^2
Desenvolvendo dá:
x^2 - 0,4x^2 + 0,04x - 0,00096 = 0 ;;Longrightarrow;; 0,6,x^2 + 0,04x - 0,00096 = 0
Passando tudo pro mesmo lado:
x approx 0,0187;M
Resolvendo a fórmula de Bhaskara (ou calculadora):

Passo 6

Agora as concentrações no equilíbrio:

Resposta

Concentração de ácido acético no equilíbrio: 0,0213 M
Concentração de acetato de etila no equilíbrio: 0,0187 M

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